(物理)初中必備物理功和機(jī)械能技巧全解及練習(xí)題(含答案)及解析

1、（物理）初中必備物理功和機(jī)械能技巧全解及練習(xí)題（含答案）及解析一、功和機(jī)械能選擇題1.非洲旱季，常用 Hipporoller（中間有轉(zhuǎn)軸的塑料桶）運(yùn)水.如圖所示，小華分別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運(yùn)滿桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，她對(duì)滿桶水做功最多的是（）D. C-【答案】C【解析】【分析】物理學(xué)中規(guī)定，功等于力跟物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積.先判斷力的大小、物體在力的方向上移動(dòng)的距離相同，利用功的公式W=Fs分析判斷.【詳解】由圖可知，AB中小華是用背背、用手抱，此時(shí)力的方向向上，桶是在水平方向上移動(dòng)的距離，即沿向上的方向沒有移動(dòng)距離，因此不做功；C中滑動(dòng)摩擦力大

2、于 D中的滾動(dòng)摩擦力，所以 C中拉力大于D中拉力，由于所移動(dòng)的距離 s 相同，由 W=Fs可知C做功最多，故 ABD合題意，C符合題意.【點(diǎn)睛】本題考查影響物體做功大小的因素（力的大小和物體在力的方向上移動(dòng)距離）.2.水平課桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移動(dòng)一段距離，則下 列判斷正確的是A.文具盒所受重力做了功B.文具盒所受拉力做了功C.文具盒所受支持力做了功D.沒有力對(duì)文具盒做功【答案】B【解析】試題分析：由題知，文具盒在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力 不做功；在支持力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以支持力不做功；在拉力的方向上移動(dòng)了距 離，所以拉力做功

3、（B正確）.故選B.考點(diǎn)：力是否做功的判斷.點(diǎn)評(píng)：明確三種情況不做功：一是有力無距離（例如：推而未動(dòng)），二是有距離無力（靠 慣性運(yùn)動(dòng)），三是力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直.3.如圖是一個(gè)光滑的軌道.某小球從軌道的 離開軌道，你認(rèn)為小球最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)出發(fā)，由靜止開始下滑，小球始終沒有B. b點(diǎn)D. d點(diǎn)C. c點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】本實(shí)驗(yàn)中，由于軌道是光滑的，沒有摩擦力，所以小球的機(jī)械能守恒。故小球從。點(diǎn)由靜止釋放，始終沒有離開軌道，最遠(yuǎn)可以滾到與 。點(diǎn)等高的c點(diǎn)，故選Co4.如圖，在同樣的水平面上，兩人分別去推靜止在水平面上重100N的同一課桌.小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s

4、做勻速直線運(yùn)動(dòng)；小明用 20N的水平推力，課桌在水平面上也做直線運(yùn)動(dòng).則下列說法正確的是A .小芳推課桌時(shí)，推力做功的功率為20WB.小明推課桌時(shí)，課桌所受的摩擦力大小為20NC.小芳推課桌時(shí)，課桌受到的摩擦力大小為100ND.小明推課桌時(shí)，課桌沿水平面也以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小芳推課桌時(shí)，推力做功的功率 P=Fv=10N< 2m/s=20W,故A正確.根據(jù)小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)可知，課桌處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用，課桌所受摩擦力的大小和推力相等，即 f=F=10N

5、;小明推課桌時(shí)，課桌對(duì)地面的壓力和接觸面粗糙程度不變，摩擦力大小不變，仍為10N,故B錯(cuò)誤.小芳推課桌時(shí)，課桌受到的摩擦力大小與推力是一對(duì)平衡力，大小相等，摩擦力為10N,故C錯(cuò)誤.小明推課桌時(shí)，推力大于摩擦力，課桌做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.答案為A.5 .為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用如圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度 v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）。下 列計(jì)算結(jié)果不正確的是A. 0s1s內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力大于10NB. 1s2s內(nèi)，物體在做加速運(yùn)動(dòng)C. 2

6、s3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD. 2s3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是83.33%【答案】C（1）由圖乙可知，在01s內(nèi)，拉力F=30N.取動(dòng)滑輪和重物為研究對(duì)象 ，受到向下的重力 G和G動(dòng),向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力 F'作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；地面對(duì)重物的支持力 F 支=6干'=G-3F 拉 +G 動(dòng)=100N-3X 30N+G 動(dòng)=6 動(dòng) +10N：' 10N,故 A 正確；（2）由圖丙可知，1s2s內(nèi)，物體在做加速運(yùn)動(dòng)，故 B正確；（3）由圖可知在23s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng),V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的

7、繩子股數(shù)）n=3,所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度 v'3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（總功率）：P總=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C錯(cuò)誤；滑輪組的機(jī)械效率：刀=W 有Gh100NW總X100% = F3知 M00% = 4ON X 一。 a 83.33%,故 D 正確。故選 C. 【點(diǎn)睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n= 3,則拉力F移動(dòng)的距離s= 3h. （1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，設(shè)滑輪組對(duì)物體的拉力F',其關(guān)系為F1拉=q （F' +G）;地面對(duì)物體的支持力等于物體對(duì)地面的壓力

8、，等于物體的重力G減去整個(gè)滑輪組對(duì)物體的拉力F' （2）由F-t圖象得出在12s內(nèi)的拉力F,由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點(diǎn)下降的距離，利用 W=Fs求此時(shí)拉力做功.（3）由F-t 圖象得出在23s內(nèi)的拉力F,由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力 F的作用點(diǎn)下降 的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力 F和物重G大小，以及S與h的關(guān)系，利 用效率求滑輪組的機(jī)械效率.6 .下列事例中，有力對(duì)物體做功的是A.小明背著書包在水平路面上前進(jìn)-B.跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下C.舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴?fù)Ｔ诳罩胁粍?dòng)D.足球被踢出后在草地上滾動(dòng)【答案】B【解析】A、背著書包在水平路面

9、上前進(jìn)，移動(dòng)的方向和受力方向垂直，在力的方向上沒有移動(dòng)距 離，不做功，不符合題意；日跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移動(dòng)了距離，重力對(duì)人做 功，符合題意.C舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴?fù)Ｔ诳罩校辛ψ饔迷谖矬w上，但是沒有移動(dòng)距離，沒有力做功， 不符合題意.D足球在光滑水平面上，依靠的是足球的慣性，水平方向上雖然移動(dòng)了距離，但是沒有力 的作用，不做功，不符合題意.故選B.7 .如圖所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木塊向右壓縮彈簧；釋放木塊，木塊沿水平 地面向左運(yùn)動(dòng)；離開彈簧后，木塊運(yùn)動(dòng)到某一位置停下.下列說法中正確的是A.木塊在彈簧恢復(fù)原狀過程中，所受彈力變大8 .木塊離開彈簧后，受

10、到的滑動(dòng)摩擦力變大C.木塊離開彈簧后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樗袘T性D.彈簧恢復(fù)原狀過程中，彈性勢能變大【答案】C【解析】【詳解】A.木塊向左運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧變長，彈簧的形變逐漸減小，彈力逐漸變小，故A錯(cuò)誤;B.木塊離開彈簧后，木塊對(duì)水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有變，摩擦力就是不變的，方向向左，故 B錯(cuò)誤；C.木塊離開彈簧后，不再受彈簧彈力的作用由于慣性可以繼續(xù)前進(jìn)，故 C正確；D.恢復(fù)原狀時(shí)，彈性形變不斷減小，彈性勢能減小，故 D錯(cuò)誤.8.下列說法中正確的是A.拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中推力對(duì)它做了功B.提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力對(duì)水桶做了功C.用水平力推著購物車

11、前進(jìn)，推車的力做了功D.書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功【答案】C【解析】【詳解】A.拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中，不再受到推力的作用，只有距離，沒有推力 的作用，所以對(duì)鉛球不做功，故 A錯(cuò)誤.8 .提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力豎直向上，距離水平向前，沒有 在拉力方向上通過距離，故拉力沒有做功.故B錯(cuò)誤.C.用水平力推著購物車前進(jìn)，購物車受到水平力的作用且在力的方向上通過了距離，推 車的力做了功.故 C正確.D.書靜止在水平桌面上，書受到支持力的作用但沒有在力的方向上通過距離，所以支持 力沒有做功，故 D錯(cuò)誤.故答案為C.【點(diǎn)睛】做功的兩個(gè)必要因素：1）作用在物

12、體上的力；2）物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可.9 .兩次水平拉動(dòng)同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩次物體運(yùn)動(dòng)的路程（s）時(shí)間（t）圖象如圖，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）02 A 6 S 10 12A.兩次物體運(yùn)動(dòng)的速度： vivv2B.兩次物體所受的拉力：Fi>F2C. 0-8s兩次拉力對(duì)物體做功的功率：PivP2D. 0- 8s兩次拉力對(duì)物體所做的功：Wi = 2W2【答案】D【解析】【詳解】A.由圖象知道，在相同時(shí)間內(nèi)，物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程，即vi >V2,故A錯(cuò)誤；B.由圖象知道，兩次物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即物體

13、受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力， 大小相等；又因?yàn)槭峭晃矬w，在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，故對(duì)水平面的壓力和接觸面的粗糙程度均相同，所以，兩次拉動(dòng)物體時(shí)，物體受到的摩擦力相等；即兩次物體所受的拉力相等，大小是Fi =F2 =f,故B錯(cuò)誤；又知CD.由圖象知道，08s物體第一次通過的路程為 0.8m,第二次通過的路程為 0.4m, 兩次拉力相等，由 W=Fs知道，兩次拉力對(duì)物體所做的功滿足：Wi =2W2 ;W八、由P J知道，。8s兩次拉力對(duì)物體做功的功率是:Pi >P2 ,故C錯(cuò)誤，D正確。10.掉在水平地面上的彈性小球會(huì)跳起，而且彈跳的高度會(huì)越來越低.如圖所示是小球彈跳的頻閃照片，小球在 1

14、、2位置的高度一樣，則小球在位置1、2時(shí)的A.動(dòng)能相同，機(jī)械能也相同B.動(dòng)能相同，2位置的機(jī)械能較小C.機(jī)械能相同，2位置的動(dòng)能較小D. 2位置的動(dòng)能較小，機(jī)械能也較小【答案】D【解析】【詳解】(1)小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同；由于與空氣摩擦等，小球機(jī)械能逐漸減小，所以在1處的機(jī)械能大，2處的機(jī)械能小；(2)小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同，但在2處的機(jī)械能小，所以置的動(dòng)能小.故選D.【點(diǎn)睛】對(duì)于這類題目要抓住題目的隱含信息，小球彈跳的高度會(huì)越來越低，就是明顯告訴小球的 機(jī)械能越來越小，由于高度相同，所以重力勢能相同，所以動(dòng)能在同樣的高度時(shí)，動(dòng)能會(huì) 越來越小.11

15、 .如圖所示，斜面與水平面在 M點(diǎn)通過小圓弧相連，彈簧左端固定，原長時(shí)右端在點(diǎn)，小物塊從斜面上 P點(diǎn)由靜止滑下，與彈簧碰撞后又返回到P點(diǎn)，則下列說法中錯(cuò)誤是A.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢能減少B.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能減少C.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能不變D.彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢能最大【答案】B【解析】A、小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小，故A正確；BC物塊從P到N碰撞后還能返回到 P說明沒能量損失，機(jī)械能守恒；小物塊從 P向M運(yùn) 動(dòng)過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能不變；故 B錯(cuò)誤，C正確；D彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性形變達(dá)到最

16、大限度，彈性勢能最大，故D正確.故選B.12 .下列事件中，力對(duì)物體做了功的是（）A.用力推汽車，沒有推動(dòng)B.將重物從一樓扛到二樓C.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴保持不動(dòng)D.提著水桶在水平路面上勻速前行【答案】B【解析】用力推汽車，沒有推動(dòng)，對(duì)汽車有力的作用，但汽車沒有移動(dòng)距離，所以不做 功，故A不合題意；將重物從一樓扛到二樓，重物在提力的方向上移動(dòng)了距離，做了功， 故B符合題意；舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴站著不動(dòng)，有力但沒有移動(dòng)距離，不做功，故C不合題意；提著水桶在水平路面上勻速前行，力與距離的方向互相垂直，所以不做功.故D不合題意；故應(yīng)選B。13 .如圖所示，一位女交警推老人沿水平人行橫道過馬路，關(guān)于此過程

17、力對(duì)物體做功的判斷，下列說法中正確的是A.老人所受重力對(duì)老人做了功 功B.地面對(duì)輪椅的支持力對(duì)輪椅做了C.女交警對(duì)輪椅的推力對(duì)輪椅做了功輪椅做了功【答案】CD.老人對(duì)輪椅豎直向下的壓力對(duì)【解析】老人受到重力的作用，但在重力的方向上沒有通過距離，所以老人所受重力沒有做功，故A錯(cuò)誤；輪椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上沒有通過距離，所以支持力 對(duì)輪椅沒有彳功，故 B錯(cuò)誤；女交警對(duì)輪椅的有一個(gè)推力，輪椅在推力的方向上通過了距 離，故推力對(duì)輪椅做功， C正確；老人對(duì)輪椅有一個(gè)豎直向下的壓力，但輪椅在壓力的方 向上沒有通過距離，所以壓力對(duì)輪椅沒有做功，故 D錯(cuò)誤，故選C.14 .如圖所示，物體

18、浸沒在水中，工人用 200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m,物體沒有露出水面，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%,不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg,則下列說法中正確的是（）A.物體露出水面前，工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為40WB.物體在水中受到的浮力為320NC.物體的體積為 8X 1加3D.物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知，n=2,拉力端移動(dòng)的距離：s=2h=2X 2m=4rm拉力端移動(dòng)的速度： v=s/t=4m/10s=0.4m/s ,拉力的功率： P=Fv=200N X 0.4m/s=80VV 故 A 錯(cuò)；B.滑

19、輪組的機(jī)械效率：y =Wt用/亞總=（G-F?。﹉/Fs= （G-F?。﹉/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2 X 200N=80% 解彳導(dǎo):F 浮=80N,故 B 錯(cuò)；C.由 F浮=。水V排 g 得物體的體積： V=V排=5浮/水g=80N/1 x 10kg/m 3x i0N/kg=8 x_31 m3 , 故C正確；D.物體露出水面后，沒有了浮力，相當(dāng)于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計(jì)繩 重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將大 于80%,故D錯(cuò)。15 .如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置 A拉至位置B,在這

20、個(gè)過程中，力 F的大小將（）A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】在杠桿緩慢由A到B的過程中，力F始終與杠桿垂直，所以動(dòng)力臂 OA的長度沒有變化， 阻力G的大小沒有變化，而阻力臂 l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知： F?OA=G?,當(dāng) OA、G不變時(shí)，l越大，那么F越大；因此拉力F在這個(gè)過程中逐漸變大. C符合題意, 選項(xiàng)ABD不符合題意.16 .擲實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目之一.擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點(diǎn)處（不計(jì)空氣阻力）.則實(shí)心球（）A.在a處重力勢能最小B.在b處動(dòng)能為零C.在a、b、c三處機(jī)械能相等D.在

21、d處動(dòng)能為零【答案】C【解析】重力勢能的大小與物體的質(zhì)量，高度有關(guān)，由圖可知，d、e兩點(diǎn)高度最小，重力勢能最小，故A錯(cuò)誤；球在最高點(diǎn)b處時(shí)，在水平方向上仍有速度，所以此時(shí)的動(dòng)能不是零，故B錯(cuò)誤；不計(jì)空氣阻力，則說明球在空中的機(jī)械能是守恒的，故在a、b、c三處的機(jī)械能相等，C正確為答案；球達(dá)到d點(diǎn)后沒有靜止，仍然向前滾動(dòng)，所以動(dòng)能不是零，故 D錯(cuò)誤；17 .在使用下列簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，所用動(dòng)力最小的是（不計(jì)機(jī)械自 重、繩重和摩擦）（）【答案】D【解析】不計(jì)機(jī)械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下：A.圖示是一個(gè)定滑輪拉力Fi = G ;B.根據(jù)勾股定理知 h = '5 一 =

22、3m,圖中為斜面，F(xiàn)2X5m = GX3m,得至U F2=0.6G; C.如圖所£12 2L, + 3L 5Lg 2示，由圖可知兒 2L乙由杠桿平衡條件可得：F3>t2=GXLg,拉力F3= g/2 1 G =II0.4G; D.由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,拉力F4=,G;因此最小拉力是 F4；故選：D。點(diǎn)睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類，根據(jù)滑輪組公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力F2的大?。挥蓤D示杠桿求出動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F3；最后比較各力大小，確定哪個(gè)拉力最小。18 .某品牌無人駕駛汽車在一

23、段平直公路上勻速行駛6.9km,用時(shí)5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽車的牽引力是2000N,燃油的熱值為4.6 x 70/kg,假設(shè)燃油完全燃燒.通過計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）汽車行駛速度是20km/h消耗韻燃油完全燃燒放出的熱量是6.9 X 70 汽車牽引力做功的功率是30kW軟車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是 20%A.只有和 B.只有和 C.只有和 D.只有和【答案】D【解析】汽車行駛速度是：s 6.9kmv - 72km/h=20m/s 44r小比、口t 345,故錯(cuò)誤;、h3600消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是：Q放mq 1.5kg 4.6 107J/kg 6.9 107J,故正確;勻

24、速行駛時(shí)汽車受到的牽引力與阻力是平衡力，所以汽車牽引力做功的功率是:P Fv 2000N 20m/s=40000W=40kW,故錯(cuò)誤;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的做的功為：W Fs 2000N 6.9 103 m 1.38 107J,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是：WQa1.38 107J6.9 107J100%=20% ,故正確.故選D.點(diǎn)睛：綜合考查了速度、熱值、功、功率、效率的計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，需要注意的是：各 個(gè)公式應(yīng)用時(shí)，單位要統(tǒng)一，一般都使用主單位，特別是熱值公式應(yīng)用時(shí)，有時(shí)要用到體 積，有進(jìn)要用到質(zhì)量，要統(tǒng)一單位后再計(jì)算.19.如甲圖所示，小明用彈簧測力計(jì)水平拉木塊，使它先后兩次沿水平木板滑動(dòng)相同的距 離，乙圖是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖象.下列說法錯(cuò)誤的是二 in.甲乙A.兩次木塊都做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.兩次木塊受到的摩擦力一樣大C.兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣多D.兩次拉力對(duì)木塊做功的功率一樣大【答案】D【解析】